聚丙烯酸-丙烯酸钠的合成工艺流程设计

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1、聚丙烯酸-丙烯酸钠的合成工艺流程设计常熟理工学院------材料科学与工程专业聚合物合成工艺课程设计题目：聚丙烯酸-丙烯酸钠的合成工艺流程设计姓名：陈辉学号：150411201专业：材料科学与工程专业班级：11级材料（2）班指导教师耿飞起止日期2014.6.16—2014.6.2620聚丙烯酸-丙烯酸钠的合成工艺流程设计目录第1章　前言21.1聚丙烯酸钠简介21.2聚丙烯酸-丙烯酸钠用途3第2章　聚丙烯酸-丙烯酸钠合成原理42.1合成原理42.2合成反应方程式42.3合成原料以及各原料的性质52.4主要仪器52.5生

2、产中注意的问题5第3章　聚合物合成工艺设计63.1聚合物合成工艺流程图63.2工艺流程分析7第４章　聚合物合成工艺的物料衡算及效益估算94.1主要原料丙烯酸（）的投料量94.2V102(中和罐)物料衡算94.3（NaOH溶液调配罐）物料衡算104.4V103（分散介质调配罐）物料衡算114.5R101（聚合反应器）物料衡算124.6V104（引发剂调配罐）物料衡算134.7整理并校核计算结果13第５章　聚合反应反应设备的设计155.1反应器形式的选择155.2反应器体积的计算155.3外形尺寸的设计17第6章涉及总结

3、19设计总结：19参考文献2020聚丙烯酸-丙烯酸钠的合成工艺流程设计第1章　前言1.1聚丙烯酸钠简介聚丙烯酸钠，英文名Sodiumpolyacrylate，缩写PAAS或简称PAA-Na，结构式为[－CH2－CH(COONa)]n－。是—种水溶性高分子化合物。商品形态的聚丙烯酸钠，相对分子质量小到几百，大到几千万，外观为无色或淡黄色液体、粘稠液体、凝胶、树脂或固体粉末，易溶于水。因中和程度不同，水溶液的pH一般在6-9。能电离，有或无腐蚀性。易溶于氢氧化钠水溶液，但在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中随碱土金属离子数量增

4、加，先溶解后沉淀。无毒。　　分子式：[C3H3O2Na]n　　分子量：一般10↑3-10↑7数量级水溶性直链高分子聚合物。小相对分子质量的为液体，大的可为固体。固体的商品为白色粉末或颗粒，无臭无味，遇水膨胀，易溶于苛性钠水溶液。吸湿性极强。具有亲水和疏水基团的高分子化合物。缓慢溶于水形成极粘稠的透明液体，其0.5%溶液的粘度约Pa•s，粘性并非吸水膨润（如CMC，海藻酸钠）产生，而是由于分子内许多阴离子基团的离子现象使分子链增长，表现粘度增大而形成高粘性溶液。其粘度约为CMC、海藻酸钠的15-20倍。加热处理、中性盐

5、类、有机酸类对其粘性影响很小，碱性时则粘性增大。不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。强热至300度不分解。久存粘度变化极小，不易腐败。因系电解质20聚丙烯酸-丙烯酸钠的合成工艺流程设计，易受酸及金属离子的影响，粘度降低。遇足量二价以上金属离子（如铝、铅、铁、钙、镁、锌）形成其不溶性盐，引起分子交联而凝胶化沉淀。但是二价金属离子量少时仍为溶液，因此可作为洗涤助剂，起到防止污垢再沉积的作用。pH=4.0以下时可能产生沉淀。随着相对分子质量增大，聚丙烯酸钠自无色稀溶液至透明弹性胶体乃至固体。性质、用途也随相对分子质量不同而有明显区

6、别。相对分子质量在1000-10000的，可作为分散剂，应用于水处理（分散剂或阻垢剂）、造纸、纺织印染、陶瓷等工业领域。用作造纸涂布分散剂时，相对分子质量在2000-4000，涂料浓度在65％～70％时，仍可有良好流变性和熟化稳定性。分子量在1000-3000之间的，用作水质稳定剂和黑液浓缩时结垢控制剂。分子量在10以上的，用作涂料增稠剂和保水剂，可使羧基化丁苯胶乳、丙烯酸酯乳液等合成胶乳黏度增长，避免水分析出，保持涂料体系稳定。分子量在10以上的，用作絮凝剂。还可用作高吸水性树脂，土壤改良剂，以及在食品工业中作增黏

7、剂、乳化分散剂等。1.2聚丙烯酸-丙烯酸钠用途增稠剂。1.在食品中有如下功效：（1）增强原料面粉中的蛋白质粘结力。（2）使淀粉粒子相互结合，分散渗透至蛋白质的网状结构中。（3）形成质地致密的面团，表面光滑而具有光泽。（4）形成稳定的面团胶体，防止可溶性淀粉渗出。（5）保水性强，使水分均匀保持于面团中，防止干燥。（6）提高面团的延展性。（7）使原料中的油脂成分稳定地分散至面团中。2.作为电解质与蛋白质相互作用，改变蛋白质结构，增强食品的粘弹性，改善组织。3.应用举例：（1）面包、蛋糕、面条类、通心面、提高原材料利用率，

8、改善口感和风味。用量0.05%。（2）水产糜状制品、罐头食品、紫菜干等，强化组织，保持新鲜味，增强味感（3）调味酱、番茄沙司、蛋黄酱、果酱、稀奶油、酱油，增稠剂及稳定剂。（4）果汁、酒类等，分散剂。（5）冰淇淋、卡拉蜜尔糖，改善味感及稳定性。（6）冷冻食品、水产加工品，表面胶冻剂（保鲜）。4.由于在水中溶解较慢，可预先与砂糖、粉末淀粉糖浆、乳化